(57)【要約】【課題】内装部材をなす表皮と基材との間に、アスカーＣ硬度が３０以下で、かつ２０％圧縮荷重が１０Ｎ／ｃｍ2以下である低硬度エラストマを材質とする中間層を設けることで、その触感が適度な抵抗感を有すると共に、柔らかな感触を発現させる内装部材を提供する。【解決手段】所要形状に成形した基材１２と、この基材１２の化粧面をなす表皮１４との間に、アスカーＣ硬度が３０以下で、２０％圧縮荷重が１０Ｎ／ｃｍ2以下である低硬度エラストマを材質とする中間層１６を介在させるようにする。【選択図】図１
2005088306.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所要形状に成形した基材(12)と、この基材(12)の化粧面をなす表皮(14)との間に、アスカーＣ硬度が３０以下で、２０％圧縮荷重が１０Ｎ／ｃｍ2以下である低硬度エラストマを材質とする中間層(16)を介在させた
ことを特徴とする内装部材。
【請求項２】
前記中間層(16)は、その反発弾性率が３０％以下である請求項１記載の内装部材。
【請求項３】
前記中間層(16)を介在させた際に、前記表皮(14)側に発現される物性は、アスカーＣ硬度が４０以下で、かつ２０％圧縮荷重が１０Ｎ／ｃｍ2以下である請求項１または２記載の内装部材。
【請求項４】
前記中間層(16)の材質をなす低硬度エラストマは、ポリウレタン系樹脂、シリコーン系樹脂またはオレフィン系樹脂の如き熱可塑性樹脂或いはゴム等の有機高分子エラストマから選択される請求項１〜３の何れかに記載の内装部材。
【請求項５】
前記表皮(14)および中間層(16)の厚さは、０.１〜４ｍｍおよび１〜１５ｍｍに夫々設定される請求項１〜４の何れかに記載の内装部材。
【請求項６】
前記中間層(16)の厚さを３ｍｍ以上に設定することで、少なくとも４００〜３０００Ｈｚの範囲で３０ｄＢ以上の遮音率が達成される請求項１〜５の何れかに記載の内装部材。
【請求項７】
前記中間層(16)の厚さを３ｍｍ以上に設定することで、２０００Ｈｚ以上で４０ｄＢ以上の遮音率が達成される請求項１〜６の何れかに記載の内装部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は内装部材に関し、更に詳細には、殊に自動車用途の内装部材として好適に使用され、その触感が適度な抵抗感を有し、かつ柔らかな感触を発現させて商品性を高めると共に、好適な遮音性を併有する内装部材に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
乗用車等の乗員室内には、インストルメントパネルやフロアコンソールを代表とする各種の車両内装部材が設置されている。例えば、インストルメントパネルは、(１)合成樹脂をインジェクションにより基材に成形し、その表層に所要の塗装を施すタイプ、(２)合成樹脂をインジェクションにより基材に成形し、その表層に別途表皮の貼付を施すタイプ、(３)所定の成形型にインジェクションにより合成樹脂から基材に成形した後、成形型をずらすことで画成される隙間に表皮をなす樹脂をインジェクションする、所謂二段インジェクションにより、既に成形された基材上に表皮材を積層的に成形するタイプ、(４)合成樹脂からなる基材と、その外面に被着して化粧面をなす表皮と、前記基材および表皮の間に介在させて弾力性を有する発泡体とを一体的に成形するタイプ、等に大別される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
前述の(１)〜(４)の各タイプに係る従来の内装部材の場合、何れもその表皮の感触が硬いため安価な印象を与え、高級感に欠けるものであった。この問題は、(２)または(３)の如く、別途用意される表皮として、例えば素材自身が一定の柔軟性を有する各種皮革を使用することや、(４)のように発泡体を内在させる内装部材構造とすることで若干の改善が期待できる。しかし(２)の場合は基材に対する貼付工程が、(３)の場合は成形型の位置合わせ等が夫々煩雑である問題があり、また何れも省スペースおよびコストの点から表皮の厚さを厚くできないため、その感触を大きく改善することは困難であった。
【０００４】
そして(４)において感触に大きな影響を与える発泡体は、基材と表皮との間である僅かな隙間へポリウレタン系発泡体の如き発泡体原料を注入し、これを発泡させることで製造されるが、発泡時の欠肉等の不良回避を目的として発泡体原料はオーバーパック(高率の充填)状態で充填されている。このため(４)に係る発泡体は、図４に示すようなＳ−Ｓ曲線を発現することが一般的であり、１０〜２０％程度の低い圧縮領域において３０Ｎ／ｃｍ2程度の荷重を発現するものである。すなわち、このような発泡体を介在させる内装部材は、感触が硬いまたは底付き感がある、といった安価な印象が拭えなかつた。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記課題を克服し、所期の目的を達成するため本発明に係る内装部材は、所要形状に成形した基材と、この基材の化粧面をなす表皮との間に、アスカーＣ硬度が３０以下で、かつ２０％圧縮荷重が１０Ｎ／ｃｍ2以下の低硬度エラストマを材質とする中間層を介在させたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
以上説明した如く、本発明に係る内装部材によれば、内装部材をなす表皮と基材との間に、アスカーＣ硬度が３０以下で、かつ２０％圧縮荷重が１０Ｎ／ｃｍ2以下である低硬度エラストマを材質とする中間層を設けることで、その触感が適度な抵抗感を有すると共に、柔らかな感触を発現させて商品性を高め、かつ遮音性も高め得る。またここに各種皮革等の表皮を積層することで、アスカーＣ硬度が４０以下で、かつ２０％圧縮荷重が１０Ｎ／ｃｍ2以下の物性を発現する内装部材とし得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
次に本発明に係る内装部材につき、好適な実施例を挙げて、添付図面を参照しながら以下説明する。本願が対象とする好適な内装部材は、例えば車両乗員室の前方に設置されるインストルメントパネル(以下、インパネと云う)であるため、このインパネとしての内装部材を説明する。前記インパネ１０は、図１に示す如く、所要形状にインジェクション成形された基材１２と、この基材１２の外面に被着して化粧面をなす表皮１４と、これら基材１２および表皮１４の間に介在させた中間層１６とから構成されている。基材１２は、例えばポリプロピレン(ＰＰ)等の軽量性とリサイクル性とを併有するオレフィン系の樹脂素材をインジェクション成形したもので、本実施例のインパネ１０の全体形状に基いて一体的に形成されたものである。この基材１２は、内装部材１０が内装部材として必要とされる構造的強度を備えるための部材であるので、その材質としては前述のＰＰの他、ＡＢＳまたは鋼板等の必要とされる構造的強度を達成し得るものであれば採用可能である。
【０００８】
表皮１４としては、インパネ１０に要求される外表面の意匠形状に、例えば裁断・縫製により予備成形された天然皮革または人工皮革が採用される。このように各種皮革から構成される表皮１４は、適度な抵抗感と柔軟性とを併有する中間層１６の触感を発現させる上で非常に好適な素材である。この他、(ａ)ウレタンスプレー成形法に基き、表皮成形型の成型面にウレタン材料を吹付けることで成形されたもの、(ｂ)パウダースラッシュ成形法に基き、表皮成形型の成形面に樹脂粉末を溶融付着させることで成形されたもの等が好適に採用される。そしてその材質は、ウレタンスプレー成形法によるものではポリウレタン系樹脂等とされ、パウダースラッシュ成形法によるものではオレフィン系樹脂(ＴＰＯ)、塩化ビニル(ＰＶＣ)または熱可塑性ウレタン(ＴＰＵ)等とされる。この他、真空成形法によっても製造が可能であり、この際も前述の各材質が適宜選択して使用される。
【０００９】
中間層１６は、ポリウレタン樹脂またはシリコーン樹脂の如き熱可塑性樹脂或いはゴム等の有機高分子であって、低硬度のエラストマからなるソリッド層である。そして低硬度等によりインパネ１０に対して加えられる外力に対して柔軟に変形することで、適度に抵抗感があり、かつ柔軟性のある、所謂人肌の如き触感を発現させると共に、好適な遮音性を発現させ、更には、事故に遭遇した際に乗員に掛かる衝撃を緩和させ得る部材である。この中間層１６を表す物性として、アスカーＣ硬度、２０％圧縮荷重および反発弾性率が使用されている。ここでアスカーＣ硬度および２０％圧縮荷重は、基本的に中間層１６の材質的な柔軟性と関係する指標である。
【００１０】
ここでアスカーＣ硬度は、インパネ１０に対する触り始め、すなわち接触初期の触感に大きな影響を与えるものである。そしてアスカーＣ硬度が３０を越えると、その硬さ故、無機質な触感となってしまう。これに対して、２０％圧縮荷重は接触初期の触感を表すアスカーＣ硬度に対して、インパネ１０を押圧している際の触感、言い換えれば中間層１６を押圧した際の抵抗感を表す指標である。前述([０００４]参照)の如く、従来技術に係るポリウレタン系発泡体を中間層として有するインパネの如き内装部材の場合、直線的な樹脂骨格からなる構造故に、１０〜２０％程度の低い圧縮領域においても高い荷重を発現する(図４参照)。しかし本発明に係るインパネ１０の場合、低硬度エラストマが有する流動性(粘性)により外力をを入力方向以外の部位に分散させ得るため、図２のＳＳ曲線で示されるよう、１０〜２０％の圧縮率に対する荷重(圧縮荷重)が低い値となり、これによって内装部材１０を押圧した際の抵抗感が大きく低減されることになる。この１０〜２０％の圧縮荷重は、比較対象である従来技術における発泡体(図４参照)においては、上方に突出する、所謂肩を有し３０Ｎ／ｃｍ2程度と特徴的に高い値を示すものであり、内装部材１０を押圧した際の抵抗感の原因となっている。このため本発明では、２０％における圧縮荷重を中間層１６を押圧した際の抵抗感を明確に表す指標として定義している。そして２０％圧縮荷重が１０Ｎ／ｃｍ2を越えた場合、押圧時に強い抵抗感が感じられるようになることが経験的に知られている。
【００１１】
そして反発弾性率は、「ＪＩＳ Ｋ ６４０１」に定義がなされているもので、圧縮時の入力エネルギー量と、回復時の出力エネルギー量との比(材質が構造的に吸収し得るエネルギーの割合))を示すものであり、インパネ１０においては事故時の衝突エネルギーの緩和性、乗員の保護の度合い、すなわち安全性についての一指標である。従って、インパネ１０における感触とは直接に関係がないが、内装部材においては衝撃吸収性は重要な要素であり、また瞬間的に外力を加えた場合の硬度とも関連性が高いため、指標の１つとして採用している。そして反発弾性率が３０％を越える場合、瞬間的に外力を加えた場合の感触が硬く感じられるようになることが経験的に知られている。
【００１２】
また実際の内装部材としての使用を考慮した場合、中間層１６は表皮１４と積層一体化した状態で使用されるため、中間層１６を介在させた際に乗員等が接触する側、すなわち表皮１４側に発現される触感に係る物性、ここではアスカーＣ硬度および２０％圧縮荷重についての設定もなされている。そして前述の物性、すなわちアスカーＣ硬度は４０以下でかつ２０％圧縮荷重は１０Ｎ／ｃｍ2以下となるように設定される。この物性が夫々の値を超えると、適度に抵抗感があり、かつ柔軟性のある感触が損なわれることになる。従って、この物性を満足するために中間層１６に対して、その厚さや積層される表皮１４の材質および厚さについても考慮が必要される。そして夫々の厚さについては、表皮１４は０.１〜４ｍｍ、中間層１６は１〜１５ｍｍに設定される。夫々の値については設定範囲を外れると、内装部材としてのハンドリング性および剛性が不充分となったり、前述の硬度等の物性が設定範囲外となってしまう。殊に中間層１６の厚さが１５ｍｍを越える場合には、(１)押圧で生じる歪みの復元に時間が掛かる、(２)押圧に対してその変形量が大きくなり過ぎる、(３)その重量が嵩む、といった問題が顕在化することになる。
【００１３】
更にインパネ１０の如き内装部材においては遮音性も要求されるが、本発明の如きソリッド体からなり、かつ前述した厚さを３ｍｍ以上とすることで、殊に会話等に大きな影響を与える、少なくとも４００〜３０００Ｈｚの範囲で３０ｄＢ以上の遮音率が達成される。更に一般に低周波数領域と云われる２０００Ｈｚを越えた領域、すなわち２０００Ｈｚ以上で４０ｄＢ以上の遮音率が達成される。これは同じ厚さを有するポリウレタン系発泡体からなる中間層を備えるインパネと比較して、４００〜３０００Ｈｚの範囲で少なくとも１.２５倍以上、２０００Ｈｚ以上で少なくとも２倍以上の遮音性が期待できるものである(詳細は[００１６])。
【００１４】
(製造方法について)
本発明に係る内装部材１０は、基本的には従来公知のポリウレタン系発泡体を中間層として有する内装部材と同様の製造方法によって製造可能である。具体的には、基材１２と表皮１４との間の隙間に対して、中間層１６をなす低硬度エラストマの原料、例えば２液性のポリウレタン系原料を注入し、隙間内で反応を進行させて中間層１６を形成すると共に、基材１２、中間層１６および表皮１４を一体的に積層して製造される。この他、予め基材１２に貼着し得る形状に中間層１６および表皮１４を製造しておき、これらを基材１２に対して所要の接着剤等の接着手段を使用して積層的に一体化してもよい。
【００１５】
このようにして製造される内装部材は、適度に抵抗感と柔軟性とを併有する触感を提供すると共に、遮音性、更には低い反発弾性率により発現される高いエネルギー吸収性故に、例えばインストルメントパネルが如き自動車用の内装部材に好適に使用可能である。まのたこの他、各種車両、船舶または飛行機等の幅広い乗員移動手段に係る構造物の内装部材に好適に採用可能である。
【００１６】
(実験例)
以下に本発明に係る内装部材の遮音性の実験例につき説明するが、本発明に係る内装部材はこれに限定されるものではない。そして実施例１、実施例２および比較例として、所要の基材および表皮と、所定厚の中間層とからなる内装部材を製造し、以下に説明する方法で遮音率を測定した。  
【００１７】
(使用した基材、表皮および中間層)
・基材：ＡＢＳ
・表皮：人工皮革(厚さ１ｍｍ)
・中間層
実施例１：ウレタンエラストマ(厚さ３ｍｍ)
実施例２：ウレタンエラストマ(厚さ５ｍｍ)
比較例  ：ポリウレタン系発泡体(厚さ８ｍｍ)
【００１８】
(遮音率の測定装置および測定方法)
遮音率の測定に使用した測定装置３０について、図３に参照にして説明する。測定装置３０は、所定寸法の遮音ボックス３４、この遮音ボックス３４の略中心部に配置されるスピーカー３６およびこのスピーカー３６を設置すべき空間３７を画成するように配置された吸音材３８からなる内装部材配置部３２と、この配置部３２からの音を集音するマイクロフォンの如き集音マイク４２、このマイク４２で電気信号に変換された音をデータ化する騒音計４４および分析器４６、この分析器４６からのデータをフィードバックしつつ設定された周波数を出力するアンプ４８並びにアンプ４８に対して増幅すべき音信号を供給する雑音信号発生器の如き音源５０からなる音発生・測定部４０とから構成される。なお分析器４６としては、２ｃｈ、ＦＦＴ型が使用されている。そして測定装置３０を使用した遮音率の測定は、以下の如く実施される。すなわち、
(１)測定すべき内装部材を設置せず、スピーカーからホワイトノイズ(Ｆ特性、オーバーオール値  約９０ｄＢ)を発生させ、集音マイク４２での音圧レベルを１／３オクターブバンド毎に測定し、これをＬB(ｄＢ)とする。
(２)そして測定すべき内装部材を所定位置に設置し、測定周波数を１００〜５０００Ｈｚとし、１／３オクターブバンドとして周波数分析し、測定された音圧レベルをＬS(ｄＢ)とする(計１８周波数)。
(３)測定された数値を、ＬB(ｄＢ)−ＬS(ｄＢ)として遮音率(挿入損失)を算出する。
【００１９】
(結果)
得られた遮音率の結果を、表１に記す。この結果から、本発明に係る内装部材は４００〜３０００Ｈｚの範囲において３０ｄＢ以上の遮音率が、更には２０００Ｈｚ以上の周波数帯においては４０ｄＢ以上の遮音率が達成されることが確認された。そして比較例のデータから明らかなように、少なくとも１.２５倍以上の遮音率となることも確認された。また中間層であるウレタンエラストマの厚さについては、３ｍｍ(実施例１)と５ｍｍ(実施例２)との間には大きな差は見られなかった。
【表１】
2005088306.tif 000003
【産業上の利用可能性】
【００２０】
この発明は、従来技術に内在している課題に鑑み、これを好適に解決するべく提案されたものであって、内装部材をなす表皮と基材との間に、アスカーＣ硬度が３０以下で、かつ２０％圧縮荷重が１０Ｎ／ｃｍ2以下である低硬度エラストマを材質とする中間層を設けることで、その触感が適度な抵抗感を有すると共に、柔らかな感触を発現させる内装部材を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の好適な実施例に係る内装部材としてのインパネの一部を切り欠いて示す斜視図である。
【図２】実施例に係る内装部材のＳＳ曲線を示すグラフ図である。
【図３】遮音率の測定に使用される測定装置を示す概略図である。
【図４】従来技術に係る内装部材のＳＳ曲線を示すグラフ図である。
【符号の説明】
【００２２】
１２  基材
１４  表皮
１６  中間層
【図１】
2005088306.tif 000004
【図２】
2005088306.tif 000005
【図３】
2005088306.tif 000006
【図４】
2005088306.tif 000007